近年来，跟着高度集成化、轻量便携化、可穿戴式、可植入式等新概念，特别是柔性化电子产品概念的不断提出，迫切需求开发与其高度兼容的具有高储能密度、柔性化、功用集成化的微型储能器材。
为完成这一方针，该研讨团队在前期研讨中将甲烷等离子体复原技能和光刻微加工技能相结合，成功制备出石墨烯基高功率平面微型超级电容器；选用层层自拼装氧化石墨烯与多聚赖氨酸，并在层间刺进硼酸，经高温处理取得氮硼共掺杂的石墨烯薄膜使用于高体电容和倍率功用的微型超级电容器；使用替换堆叠的办法制备出高细密、高导电性聚合物/石墨烯、活化石墨烯/石墨烯薄膜资料，使用于高比能量微型柔性超级电容器；使用喷涂办法制备出石墨烯导电聚合物薄膜，使用于超薄、可打印、且具有沟通线性滤波功用的超级电容器。
这些柔性化、微型化超级电容器关于未来的电子器材展现出重要的使用远景。
该作业得到了国家青年千人方案、国家重点研制方案、国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等项目的赞助。
石墨烯基超微型电容器研讨的要害问题
全石墨烯基微型超级电容器示意图（a）和光学相片（b），从左到右依次为条带并行型平面超级电容器、同心圆型平面超级电容器、梳子型平面超级电容器、三明治构型超级电容器
现在石墨烯基微型超级电容器的研讨虽有开展，但仍处于开始根底研讨阶段，依然有许多问题或应战亟待处理。要开展低成本、高功用石墨烯基微型超级电容器需考虑以下3个重要方面：
（1）石墨烯及其复合纳米资料的低成本、宏量操控制备是从根本上改进微型超级电容器功用的要害。
事实上，石墨烯薄膜的形状和微结构的可调理性，关于改进微型超级电容器的功用非常重要。需求指出的是，为了取得高功用石墨烯基微型超级电容器，充沛了解石墨烯资料的微观结构和电化学功用之间的构效联系是肯定必要的。考虑到二维石墨烯使用于微型超级电容器可以明显进步电解液离子与石墨烯薄膜微电极在水平方向上的相互作用，与其相似的其他二维纳米片，如无机氧化物和硫化物资料（MnO2、TIO2、Co3O4等），可以用作新式微型超级电容器的电极资料。
（2）开发新的、简略的、低成本的，以及在恣意衬底上可取得均匀的、导电的、大面积的石墨烯基薄膜制作技能，是取得高功用的微型超级电容器的另一个要害问题。
典型的薄膜出产办法包含旋涂、喷涂、真空过滤、电化学聚合和层层自拼装，其间有些办法可以有效地进步微型器材的功用。为了到达这个方针，需求考虑两个要害成膜要素：一个是要处理与基板外表兼容的石墨烯基资料的可加工性，这关于改进器材功用是不行短少的；另一个是薄膜制备技能的可扩大性，即是否可以完成薄膜高效大面积的出产。在这方面，喷墨印刷、丝网印刷等技能成本低，而且可以快速地在各种基底资料上大规模出产不同的薄膜资料，如纳米碳、聚合物、氧化物和金属薄膜。因而，在这种情况下大规模出产的微型超级电容器将更具市场竞争力和使用远景。
（3）不同器材部分（包含电极、电极液、隔阂、基底、集流体、以及它们之间的界面）的界面交融和全体优化是一个长时间的、应战性的课题。
小结
石墨烯基微型超级电容器的快速开展，希望可以处理现代社会对微量级动力贮存的迫切需求。以石墨烯和其他二维资料为根底的微型超级电容器有望成为超高能量和功率密度的新式的芯片储能器材，可以供给满意的能量和令人满意的峰值功率来满意未来使用在小型化的微体系电子设备的需求。
